享元模式
享元模式
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模式定义：运用共享技术来有效支持大量细粒度的对象，减少内存的占用，提高系统性能。
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适用场景：一个系统中，存在大量相似的对象，占用大量内存，且这些对象可以被同意地共享。
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UML类图：
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角色说明：
- Flyweight（抽象享元角色）：所建规定享元对象的公共接口，包含用于接收外部状态的方法。
- ConcreteFlyweight（具体享元角色）：实现Flyweight接口，为内部状态增加存储空间，负责具体享元对象的创建和存储。
- UnsharedConcreteFlyweight（非共享具体享元角色）：为不可共享的享元对象提供存储空间，需要与具体享元角色区别开来。
- FlyweightFactory（享元工厂角色）：负责创建和管理享元角色，确保享元可以被共享和重用。
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代码实现：
/**
* 抽象享元角色
*/
public interface Flyweight {
void operation(UnsharedConcreteFlyweight state);
}
/**
* 具体享元角色
*/
public class ConcreteFlyweight implements Flyweight {
private String intrinsicState;
ConcreteFlyweight(String intrinsicState) {
this.intrinsicState = intrinsicState;
}
@Override
public void operation(UnsharedConcreteFlyweight state) {
System.out.println("Intrinsic State = " + this.intrinsicState);
System.out.println("Extrinsic State = " + state.getExtrinsicState());
}
}
/**
* 非共享具体享元角色
*/
public class UnsharedConcreteFlyweight implements Flyweight {
private String extrinsicState;
UnsharedConcreteFlyweight(String extrinsicState) {
this.extrinsicState = extrinsicState;
}
public String getExtrinsicState() {
return this.extrinsicState;
}
@Override
public void operation(UnsharedConcreteFlyweight state) {
System.out.println("UnsharedConcreteFlyweight Operation! Extrinsic State = " + this.extrinsicState);
}
}
/**
* 享元工厂角色
*/
public class FlyweightFactory {
private Map<String, Flyweight> flyweightMap = new HashMap<>();
public Flyweight getFlyweight(String key) {
if (flyweightMap.containsKey(key)) {
return flyweightMap.get(key);
} else {
Flyweight flyweight;
if ("shared".equals(key)) {
flyweight = new ConcreteFlyweight("Shared ConcreteFlyweight!");
} else {
flyweight = new UnsharedConcreteFlyweight("Unshared ConcreteFlyweight!");
}
flyweightMap.put(key, flyweight);
return flyweight;
}
}
}
/**
* 使用享元模式
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
FlyweightFactory factory = new FlyweightFactory();
Flyweight shared = factory.getFlyweight("shared");
Flyweight unshared = factory.getFlyweight("unshared");
shared.operation(new UnsharedConcreteFlyweight("SharedFlyweight System!"));
unshared.operation(new UnsharedConcreteFlyweight("UnsharedFlyweight System!"));
}
}
- 优缺点：
- 优点：
- 减少对象的创建，降低系统内存占用，提高系统性能。
- 可以复用已存在的对象，节省系统资源。
- 通过分离内部状态和外部状态，提高系统的灵活性。
- 缺点：
- 享元模式提高逻辑复杂度，需要维护共享对象的状态。
- 对象共享，对线程安全性提出一定的要求，需要加锁等措施。
- 优点：
以上就是对享元模式的详细介绍，包括定义、适用场景、UML类图、代码实现、优缺点等。要在实际开发中，结合具体场景，合理应用该模式，提高软件开发效率和代码质量。